JP4483388B2

JP4483388B2 - 飼料圧縮装置

Info

Publication number: JP4483388B2
Application number: JP2004117633A
Authority: JP
Inventors: 実藤木; 公利井上
Original assignee: JFE Engineering Corp
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 2003-04-21
Filing date: 2004-04-13
Publication date: 2010-06-16
Anticipated expiration: 2024-04-13
Also published as: JP2004337163A

Description

この発明は、サイレージ、ＴＭＲ(Total Mixed Rationsの略で完全混合飼料とも呼ばれる)等の飼料の保存性を向上させる飼料圧縮装置に関する。

牧草・デントコーン等の飼料を乳酸発酵させた上で牛等に食べさせると栄養価値が高くなることが経験的にわかっている。サイロで乳酸発酵させた飼料はサイレージと呼ばれる。サイレージが空気に触れると、かびが生え、また腐蝕もするため、サイロ貯蔵時はサイレージをシートで覆っている。そして給餌に必要な量のみ切り出している。

通常給餌では、このサイレージと、配合飼料（すなわち大豆、小麦、コーンをすり潰した飼料）とをそれぞれ与えるが、家畜は配合飼料を好むので食が偏り、繊維質不足に陥ることがある。このため、サイロから切出したサイレージと配合飼料（及び必要に応じて水分調整のための干し草）とを混合して栄養バランスをよくしたＴＭＲと呼ばれる飼料が農家に配送される。

しかし、混合のために飼料を撹拌すると空気も供給される。ＴＭＲを大気に開放しておくと例えば２４時間後には温度が上昇し、かびが一気に増殖し、腐蝕しはじめるため、もって一日が限度（夏場はもっと短時間）である。

牧草・デントコーン等の飼料をシートで密閉しておくと、かびの発生、腐蝕を抑えられることが経験的に知られており、ビニール袋に詰めた後、脱気して密閉する方法が考えられている。この方法では、例えば図６に示されるように、牧草・デントコーン等の飼料をビニール袋に詰め、袋の中にノズル２１を差し込んで、袋の中からポンプ又はブロワ２２で空気を除去して内部を大気圧よりも低い真空状態に脱気する。そして図７に示されるように、脱気した後にノズルを抜き、袋の口を閉じて密閉する。この方法では、袋詰め後に飼料が乳酸発酵するので、袋を開けると飼料がサイレージになっているようになる。

しかし、従来の飼料をビニール袋に詰めた後、脱気して密閉する方法では、ビニール袋内に小枝等の突起物が存在した場合に、袋が破れ、密封状態が保てなくなり、そこからかびが生えるおそれがある。

また、脱気による内外圧差のみで大きさ及び形が決まるために、大きさ及び形が一定にならないという問題もある。大きさ及び形が不揃いだと輸送及び保管の効率が悪くなってしまう。

さらに、一般に圧縮後の飼料は比重が重く、崩れやすい性質があるために、圧縮後に袋掛けのために飼料を水平方向に押し出すことは無理である。そこで本発明の目的は、比重が重く崩れやすい飼料を所望の形状に圧縮できる飼料圧縮装置を提供することを目的とする。

以下、本発明について説明する。本発明は、飼料が載せられる、エンドレスに周回するコンベヤからなるテーブルと、実質的に垂直方向に昇降して前記テーブルに対して進退する中空ケースと、前記中空ケース内で周回すると共に、前記中空ケース内を実質的に垂直方向に昇降し、前記中空ケース内に投入された飼料の上面を均し、次いで、前記飼料を圧縮する押し板と、前記中空ケースの下流側に設けられた脱気装置とを備え、かつ、前記中空ケースが、飼料用袋の口部を着脱自在に保持する保持部を有し、前記飼料を圧縮した後に前記テーブルから後退することによって、圧縮された前記飼料が袋掛けされるとともに、前記脱気装置が、袋掛けされた前記飼料から空気を除去することを特徴とする飼料圧縮装置により、上述した課題を解決する。

この発明によれば、飼料を圧縮した後、中空ケースをテーブルから後退させているので、飼料を水平方向に押し出す必要がない。このため、比重が重く崩れやすい飼料を所望の形状に圧縮できる。また飼料を圧縮すれば、脱気できると共に尖ったものでシートが破損することを防止でき、更に嵩が減ると共に形も揃うので輸送・保管にも都合がよくなる。また、中空ケースの側壁から中空ケース内に飼料が投入されると、投入された飼料の上面が傾斜する。飼料の上面が傾斜していると、押し板で飼料を圧縮するとき、圧縮飼料に粗密ができてしまうおそれがある。この発明によれば、この問題を解決することができる。なお、中空ケースの上面から飼料を投入することもできるが、この場合には、側部から投入する場合に比べて飼料の上面の傾斜の割合は少ないが、山状に傾斜し、やはり同様な問題が生じる。中空ケース内に投入された飼料の上面が傾斜する理由、および、傾斜した状態で圧縮されたときの問題点を説明する。飼料は牧草、細断されたデントコーン等であり、細長くかつ湿っている。特に、サイレージは、乳酸発酵していて、しなっとしている。従って、さらさらしている穀物の場合のように投入時に上面が平らにならず、上面が傾斜し、ほぼそのままの上面形状を維持して圧縮される。この結果、圧縮飼料に粗密ができてしまう。すなわち、山部は谷部に比べて圧縮量が多いので密となり、谷部が粗になる。このように粗密ができた圧縮飼料は、粗側の高さが低く、軽くかつ軟らかいために、高さが高く、重くかつ硬い密側が粗側に倒れかかる。これによって、粗側が再圧縮されて結果的に圧縮飼料全体が湾曲すると共に、密側に空気が浸入して、二次発酵が促進される。しかも、形状が不安定なために搬送中に転倒する等の問題が生じる。

ここで飼料には、牧草・デントコーン等の飼料、サイレージ、ＴＭＲいずれの飼料も用いることができる。

前記中空ケースは、袋の口部を着脱自在に保持する保持部を有し、前記中空ケースを前記テーブルから後退させることによって、圧縮された前記飼料が袋掛けされるので、整形後の飼料を崩さずに袋掛けすることができる。

圧縮前後の飼料の比重差が大きい場合には、前記中空ケース内に投入された前記飼料を複数回圧縮した後、前記中空ケースが前記テーブルから後退するのが望ましい。

前記テーブルをエンドレスに周回するコンベヤにより構成し、前記中空ケースの下流側に前記脱気装置を設けることによって、飼料の圧縮と脱気との同時進行が可能となり、作業時間の短縮が図れる。

前記飼料圧縮装置はさらに、前記飼料を供給する供給装置を備え、前記中空ケースの側壁には、前記中空ケース内に前記飼料を投入するための投入口が形成されるのが望ましい。

以上説明したように、本発明によれば、飼料を圧縮した後、中空ケースをテーブルから後退させているので、飼料を水平方向に押し出す必要がない。このため、比重が重く崩れやすい飼料を所望の形状に圧縮できる。また、飼料を圧縮すれば、脱気できると共に尖ったものでシートが破損することを防止でき、更に嵩が減ると共に形も揃うので輸送・保管にも都合がよくなる。

以下添付図面に基づいて本発明の一実施形態における飼料圧縮装置を示す。図１は圧縮装置の平面図を示し、図２は図１のII−II線断面図を示し、図３は図１のIII−III線断面図を示す。

ベルトコンベヤ等の供給装置１から供給される飼料は、圧縮テーブル２上に載せられる。圧縮テーブル２は、スラットコンベヤ等のエンドレスかつ間欠的に周回するコンベヤからなり、供給装置１側が飼料の圧縮テーブル２となり、この下流側が脱気および梱包（梱包手段は図示せず）を行う梱包作業テーブル３となる。このように圧縮テーブル２を梱包作業テーブル３と一体のコンベヤとすることによって、飼料の圧縮、脱気、梱包の同時進行が可能となり、作業時間の短縮が図れる。圧縮テーブル２では、飼料を圧縮して所望の形状、例えば円柱形状、直方体形状等に整形し、圧縮した飼料を袋掛けする。圧縮された飼料は梱包作業テーブル３に搬送され、ここで圧縮テーブル２で袋掛けされた飼料から空気を除去する。

圧縮テーブル２の上方には、中空ケースとしてのシリンダ４と、シリンダ４内を往復移動する押し板としてのピストン５とが配置される。これら圧縮テーブル２、シリンダ４、ピストン５の間で飼料が圧縮される。

圧縮テーブル２及び梱包作業テーブル３の周囲には、作業者が載る架台６，６が設けられる。架台６，６のフレーム７には、実質的に垂直方向に伸びる複数のガイドレール８…が取り付けられる。複数のガイドレール８…それぞれには、スライダ９…がガイドレール８…に沿って直線運動可能に組み付けられる。シリンダ４は、その外周がスライダ９…に固定され、シリンダ４の昇降はガイドレール８…で案内される。またシリンダ４は、垂直方向に昇降できるように例えば油圧シリンダから構成される駆動装置１０に連結される。シリンダ４の側壁には、供給装置１からシリンダ４内に飼料を投入するための投入口４ａが形成される。シリンダ４の外周には、袋１２の口部を着脱自在に保持する保持部としてのフック２０が取り付けられる。

シリンダ４内には、ピストン５が設けられる。ピストン５の上面には、周方向に均等間隔を空けて複数本の支柱１３…が設けられ、この支柱１３…それぞれには上下方向に例えば一対のローラ１４，１４が取り付けられる。ピストン５がシリンダ４の内側面に沿って移動する際、これらのローラ１４…がシリンダ４の内側面を転がり、ピストン５の昇降がシリンダ４の内側面で案内される。またピストン５は、垂直方向に昇降できるように例えば油圧シリンダから構成される駆動装置１６に連結される。

ここで、ピストン５及びシリンダ４が実質的に垂直方向に昇降する概念には、厳密にはピストン５及びシリンダ４の昇降方向が垂直方向を向いていなくても、ピストン５が飼料を圧縮でき、また圧縮した後にシリンダ４を引き上げられる程度に昇降方向が垂直方向から傾けられている場合も含まれる。

梱包作業テーブル３近傍には、脱気装置が設けられる。脱気装置は、袋の中に差し込まれるノズル１７、及びノズル１７にホース１８を介して連結されるポンプ又はブロワ１９で構成される。袋１２の中にノズル１７を差し込み、ポンプ又はブロワ１９で空気を吸引することで、袋掛けされた飼料から空気が除去される。この空気の除去により、袋１２の内部は大気圧よりも低い真空状態にされる。

この飼料圧縮装置は、シリンダ４内に投入された飼料の上面を均す機構を有していてもよい。均す機構には、ピストン５を回転させる機構や、供給装置１を飼料が搬送される方向に伸縮させる機構が考えられる。均す機構が設けられる場合、飼料を均した後、ピストン５で飼料を圧縮する。これにより、ピストン５で飼料を圧縮するとき、上述したように、圧縮飼料に粗密ができてしまうのを防止することができる。

図４は、本発明の圧縮装置の動作フロー図を示す。圧縮装置は図中（１）⇒（２）⇒（３）…（１１）の順に動作する。まずシリンダ４及びピストン５を引き上げた状態で、シリンダ４のフック２０にシリンダ４の先端部を覆うように袋１２の口部を引っ掛ける（１）。次にシリンダ４及びピストン５をテーブル２の上面に接触するまで降下させる（２）。次にピストン５のみをシリンダ４の投入口４ａよりも上方に引き上げる（３）。次に供給装置１から供給される飼料を投入口４ａからシリンダ４内に落とし込む（４）。次にピストン５を押し下げて飼料を圧縮・整形する（５）。ピストン５で圧縮する際、飼料の周囲はシリンダ４で覆われているので袋１２に無理な力をかけることがなく、袋１２が破けることもない。次にシリンダ４を引き上げ、同時に飼料に袋１２を被せる（６）。次にピストン５を引き上げ、またシリンダ４のフック２０から袋１２の口部を取り外す（７、８）。袋掛けされた飼料は、梱包作業テーブル３に搬送される（９）。袋１２と飼料との間には若干の空気が残っているので、袋１２にノズル１７を突っ込み、袋内の空気を除去する（１０）。空気が除去された袋１２からノズル１７が抜き取られ、袋１２が密閉される（１１）。

図５は、本発明の圧縮装置の他の動作フロー図を示す。この例では基本的な動作は上記図４に示されるものと同じだが、供給装置１のホッパを小さくするための工夫として、数回に分けて飼料をシリンダ内に投入し、数回に分けて飼料を圧縮している。

飼料が投入される前の（１）〜（３）の動作は、上記図４の（１）〜（３）の動作と同一である。この例では、（４）〜（１２）の動作において、数回に小分けにして飼料をシリンダ４内に投入し、数回に分けて飼料を圧縮する。飼料を圧縮後に袋掛けする（１３）〜（１５）の動作は、上記図４の（６）〜（８）と同一である。このような圧縮動作は、空気がたくさん含まれている飼料のみならず、通常の嵩比重がそれほど高くない飼料でも、供給装置１のホッパを小さくできるという利点がある。

ところで本発明者は、ＴＭＲを圧縮した後、袋に入れて密閉した密閉飼料の保存性を試験してみた。その結果、時間の経過とともに、ｐＨ、酪酸(%)、全窒素(mg/kg)、アンモニア性窒素(mg/kg)、アンモニア性窒素/全窒素(%)いずれも牛に良いとされる値に近づき、数日経過後一定の値になることが確認された。袋内に圧縮した飼料を密閉することによって、空気が遮断されて正常な乳酸発酵が進行するのが理由だと思料される。このような密閉飼料は、計画的にあらかじめ生産したものを農家に配送するのに向いているのがわかった。

本発明の一実施形態における圧縮装置の平面図。図１のII−II線断面図。図１のIII−III線断面図。本発明の圧縮装置の動作フロー図。本発明の圧縮装置の他の動作フロー図。従来の脱気装置を示す概略図。従来の密閉された飼料を示す概略図。

符号の説明

１：供給装置
２：圧縮テーブル
３：梱包作業テーブル
４：シリンダ
４ａ：投入口
５：ピストン
６：架台
７：フレーム
８：ガイドレール
９：スライダ
１０：駆動装置
１２：袋
１３：支柱
１４：ローラ
１６：駆動装置
１７：ノズル
１８：ホース
１９：ポンプ又はブロワ
２０：フック
２１：ノズル
２２：ポンプ又はブロワ

Claims

飼料が載せられる、エンドレスに周回するコンベヤからなるテーブルと、実質的に垂直方向に昇降して前記テーブルに対して進退する中空ケースと、前記中空ケース内で周回すると共に、前記中空ケース内を実質的に垂直方向に昇降し、前記中空ケース内に投入された飼料の上面を均し、次いで、前記飼料を圧縮する押し板と、前記中空ケースの下流側に設けられた脱気装置とを備え、かつ、前記中空ケースが、飼料用袋の口部を着脱自在に保持する保持部を有し、前記飼料を圧縮した後に前記テーブルから後退することによって、圧縮された前記飼料が袋掛けされるとともに、前記脱気装置が、袋掛けされた前記飼料から空気を除去することを特徴とする飼料圧縮装置。
前記中空ケース内に投入された前記飼料を複数回圧縮した後、前記中空ケースが前記テーブルから後退することを特徴とする、請求項１に記載の飼料圧縮装置。
前記飼料圧縮装置はさらに、前記飼料を供給する供給装置を備え、前記中空ケースの側壁には、前記中空ケース内に前記飼料を投入するための投入口が形成されることを特徴とする、請求項１または２に記載された飼料圧縮装置。